干制條件對杏果中糖含量變化的影響

李瓊，陳愷，許銘強(qiáng)，洪晶陽，張濤，宋常樂，李煥榮*

1(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊，830052)2(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，新疆 烏魯木齊，830091)

干制條件對杏果中糖含量變化的影響

李瓊1，陳愷1，許銘強(qiáng)2，洪晶陽1，張濤1，宋常樂1，李煥榮1*

1(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊，830052)2(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，新疆 烏魯木齊，830091)

以新疆賽買提杏為原料，研究熱風(fēng)干制和自然曬制過程中糖含量變化規(guī)律，包括果糖、葡萄糖、蔗糖、果膠和粗纖維等。結(jié)果表明，杏果實中葡萄糖含量大于果糖含量，干制過程中果糖、葡萄糖及還原糖含量降低，且熱風(fēng)干制溫度越高，還原糖降解幅度越大。熱風(fēng)溫度處理有利于杏果中蔗糖和可溶性總糖在干制初期的積累。隨著干制溫度升高，蔗糖與果糖、葡萄糖、還原糖的相關(guān)性由極顯著負(fù)相關(guān)水平逐漸向正相關(guān)水平轉(zhuǎn)化，說明熱作用下蔗糖又降解成果糖和葡萄糖等還原糖類物質(zhì)。干制過程中可溶性果膠含量增加，原果膠和粗纖維含量降低，說明在干制過程中杏果存在后熟軟化的現(xiàn)象。因此，通過控制干制條件在一定范圍內(nèi)能夠調(diào)控杏果中糖的組分和含量，改善杏干的品質(zhì)。

杏；熱風(fēng)干制；葡萄糖；蔗糖；果膠；粗纖維

杏(ArmeniacavulgarisLam)屬薔薇科落葉喬木植物，是一種可鮮食又可加工的果品[1]。據(jù)目前統(tǒng)計，各地州市杏種植面積13.5萬公頃，產(chǎn)量達(dá)140萬t[2]。杏成熟期集中、季節(jié)性強(qiáng)、商品貨架期短、不易保藏[3]等特點嚴(yán)重制約了其商品價值。目前新疆杏的加工主要以干制為主，果農(nóng)普遍采用傳統(tǒng)工藝，將鮮杏露天攤曬(或在樹上掛干)制成黑杏干和黃杏干[4]，傳統(tǒng)加工方法受自然因素的影響，產(chǎn)品品質(zhì)及衛(wèi)生質(zhì)量難以控制，因此制得的黑杏干較甜、黃杏干偏酸，杏干風(fēng)味口感差異較大?，F(xiàn)代干制技術(shù)不僅能有效地避免傳統(tǒng)工藝造成的缺點，還能減少產(chǎn)品營養(yǎng)成分的損失。熱風(fēng)干制能夠縮短干制時間，通過改變和控制溫度使果蔬組織細(xì)胞失水，完成一系列生理生化反應(yīng)，是一種優(yōu)良、廣普的現(xiàn)代干制技術(shù)[5-8]。

果實中的糖組分和含量是評價產(chǎn)品優(yōu)劣的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，因此研究加工方式和條件與杏果糖分變化規(guī)律的相關(guān)性對調(diào)控杏干品質(zhì)意義重大。國內(nèi)外學(xué)者對于荔枝[9]、紅棗[10-11]、香菇[12]、龍眼[13]等樣品品質(zhì)測定，杏保鮮技術(shù)[14]和加工工藝[15-16]研究已有報道，但針對干制過程中杏果實糖含量和組分動態(tài)變化的研究較少。以新疆賽買提杏為原料，通過測定不同溫度干制過程中果糖、葡萄糖、蔗糖、還原糖、可溶性總糖、果膠及粗纖維含量，探明其變化規(guī)律，為制定杏干制新工藝，提升杏干品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

賽買提杏：采于新疆英吉沙縣，選取大小適中、無病蟲害、無機(jī)械傷、色澤和成熟度相近的完熟期杏果為試材，可溶性固形物(13±0.41)%，硬度(0.98±0.53) kg/cm2。

葡萄糖、果糖和蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品，美國Sigma公司；乙腈(色譜純)，美國Sigma公司；次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、HCl,NaOH,K4[Fe(CN)6]、葡萄糖、CuSO4、乙酸鋅等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

0DD150FL熱泵循環(huán)烘干機(jī)，廣州晟啟能源設(shè)備有限公司；LC-20A高效液相色譜儀，日本島津公司；HWS26恒溫水浴鍋，上海一恒有限公司；AL204-IC電子天平，梅特勒-托利多公司；SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵，金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 方法

熱風(fēng)干制實驗于2015年7月6日至7月15日進(jìn)行，將挑選好的杏果分別采用40、45、50 ℃熱風(fēng)干制和自然曬制處理；自然曬制實驗于2015年7月12日至7月19日進(jìn)行，平均溫度為33.75 ℃。熱風(fēng)干制每4 h取樣1次，自然曬制每12 h取樣1次，用液氮速凍后放入-25 ℃冰箱保存。杏果水分含量(15±0.50)%時為干制終點。

1.3.1 測定項目

1.3.1.1 果糖、葡萄糖和蔗糖含量定量測定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：將果糖、葡萄糖、蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品配制成單標(biāo)和濃度為10 mg/mL的母液混標(biāo)，再將母液逐級稀釋成不同濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，即8、6、4、2、0 mg/mL，色譜定性并形成標(biāo)準(zhǔn)曲線，如表1所示。

果糖、葡萄糖、蔗糖的提取及測定：參考文獻(xiàn)[17]略有改動：稱取1.0 g樣品于150 mL帶有磁力攪拌的燒杯中，加水約50 g溶解，緩慢加入乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀各3 mL，加水至溶液總質(zhì)量約為100 g，磁力攪拌30 min，放置室溫后，用干燥濾紙過濾，上清液定容至100 mL，吸取約2 mL濾液過0.45 μm微孔濾膜，待色譜儀測定。

色譜條件：Platisil NH2(250×4.6 mm,5 μm)色譜柱；流動相：乙腈和水，比例為70∶30；流速1 mL/min，柱溫度40 ℃，進(jìn)樣量20 μL。

1.3.1.2 還原糖含量測定

[18]略有改動：按照1.3.1.1的方法提取還原糖上清液，準(zhǔn)確吸取10 mL上清液置于100 mL容量瓶中，搖勻定容。利用斐林試劑滴定法測定還原糖含量，結(jié)果以干基表示，重復(fù)3次。

1.3.1.3 可溶性總糖含量測定

參考文獻(xiàn)[19]略有改動：按照1.3.1.1的方法提取可溶性糖上清液，吸取10 mL上清液于50 mL容量瓶中，加入6 mol/mL鹽酸溶液10 mL，置于85 ℃恒溫水浴30 min，冷卻后加甲基紅指示劑，用1 mol/mL NaOH溶液將其調(diào)為中性，再用蒸餾水定容。采用費林試劑滴定法測定，結(jié)果以干基表示，重復(fù)3次。

1.3.1.4 果膠含量測定

利用咔唑比色法測定可溶性果膠和原果膠含量[20]，稱取1.0 g樣品，加入95%乙醇150 mL，85 ℃恒溫水浴30 min后棄去上清液，再按上述方法洗滌3～4次，直至完全除去樣品中糖分和其他物質(zhì)。在沉淀中加入20 mL蒸餾水，50 ℃恒溫水浴30 min，離心，上清液定容至100 mL，即制得可溶性果膠提取液。將沉淀再加入25 mL 0.5 mol/L硫酸溶液，85 ℃恒溫水浴1 h，離心，上清液定容至100 mL，即制得原果膠提取液。

吸取1.0 mL果膠提取液置于25 mL刻度試管中，加入0.2 mL 0.15%咔唑-乙醇溶液，再加入6 mL濃硫酸，搖動試管，將其放入85 ℃恒溫水浴10 min，取出冷卻后在波長530 nm處測定吸光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算可溶性果膠和原果膠含量。

1.3.1.5 粗纖維含量測定

參考文獻(xiàn)[21]略有改動：稱取1.0 g樣品于錐形瓶中，加入150 mL煮沸的1.25%硫酸，加熱微沸30 min，及時補(bǔ)充酸液，保持體積恒定，每隔5 min輕搖1次，以充分混合瓶內(nèi)物質(zhì)。用亞麻布過濾不溶物，加沸水反復(fù)洗滌至洗液呈中性。再用150 mL煮沸的1.25%氫氧化鉀溶液將亞麻布存留物洗入錐形瓶中，加熱微沸30 min。用亞麻布過濾加沸水反復(fù)洗滌至洗液呈中性。再將不溶物移入已干燥恒重的定量濾紙上，105 ℃烘箱中烘至恒重，以損失量計算粗纖維含量，重復(fù)3次。

表1 糖組分線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)結(jié)果均為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，采用Origin 8.5和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，差異顯著性方法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干制過程中果糖、葡萄糖含量的變化規(guī)律

如圖1a可知，熱風(fēng)干制40℃和自然曬制條件下果糖含量呈下降趨勢，從干制開始至干制結(jié)束，果糖含量由鮮樣中的7.35 g/100 g降低至4.10 g/100 g和4.54 g/100 g，下降幅度分別為44.26%和38.23%。熱風(fēng)干制45 ℃和50 ℃下果糖含量分別在第8 h和第12 h上升到最大值8.03 g/100 g和8.80 g/100 g，隨后也呈下降趨勢。在整個干制期間，熱風(fēng)干制50 ℃對果糖含量影響顯著(P<0.05)。

如圖1b可知，果實中葡萄糖含量明顯高于果糖含量，整個干制期間杏果中葡萄糖含量都呈降低趨勢。其中,干制前期杏果中葡萄糖含量降低明顯；干制中后期葡萄糖含量波動較為平緩，變化不大。干制結(jié)束時，熱風(fēng)干制40 ℃、45 ℃、50 ℃和自然曬制下葡萄糖含量分別為11.32、12.67、13.46、13.21 g/100 g，與干制前相比，下降幅度分別為：32.38、24.33、19.64和21.12%。由此分析杏果中果糖、葡萄糖含量的降低為果實中二糖的積累提供基礎(chǔ)。

圖1 干制過程中果糖(a)、葡萄糖(b)含量的變化規(guī)律Fig.1 Change of fructose(a) and glucose(b) content during the drying process

2.2 干制過程中蔗糖、還原糖含量的變化規(guī)律

如圖2a可知，在熱風(fēng)干制40、45℃和自然曬制期間杏果中蔗糖含量先緩慢升高后稍有降低，峰值處分別為40.20、37.31、43.62 g/100g，與熱風(fēng)干制40 ℃相比，45 ℃條件下蔗糖升高達(dá)到峰值的時間明顯縮短，且干制后期波動較為平緩，變化不大。熱風(fēng)干制50℃下果實中蔗糖含量在前12 h內(nèi)急劇下降到最低點23.31 g/100g，與鮮樣相比含量減少了7.71 g/100g，降幅為24.86%；干制中后期果實中蔗糖含量波動較為平緩，變化不大。干制結(jié)束時，熱風(fēng)干制40 ℃、45 ℃和自然曬制下各蔗糖含量分別為36.57、31.81、39.44 g/100g，與干制前相比，上升幅度分別為：17.89%、2.56%和27.15%；熱風(fēng)干制50 ℃下蔗糖含量為24.50 g/100g，下降幅度為21.02%。就干制條件而言，一定的熱風(fēng)溫度有利于果實中蔗糖的積累，縮短蔗糖到達(dá)峰值的時間，但干制溫度過高又會使蔗糖降解，隨著干制時間延長，果實中水分不斷散失，熱作用致使得二糖、多糖等底物降解嚴(yán)重，這是干制后期杏果中蔗糖含量都稍有降低的主要原因。

由圖2b可知，干制過程中杏果還原糖含量整體呈下降趨勢，干制前杏果中還原糖含量為20.10 g/100g，熱風(fēng)干制40、45、50℃和自然曬制條件下還原糖含量分別降至11.40、13.37、10.60、11.45 g/100g，下降幅度分別為：43.27%、33.45%、47.24%和42.99%，按降幅大小排序為：熱風(fēng)干制50 ℃>熱風(fēng)干制40 ℃>自然曬制>熱風(fēng)干制45 ℃，由此說明干制溫度過高或過低都不利于果實中還原糖含量的保留。干制后期熱風(fēng)干制40 ℃和45 ℃下還原糖含量稍升高；而熱風(fēng)干制50 ℃和自然曬制下還原糖含量變化較為平穩(wěn)，究其原因為，熱作用下還原糖被消耗的同時，其他糖類物質(zhì)也在降解，轉(zhuǎn)化成還原糖類，維持了果實中還原糖含量的平衡。

圖2 干制過程中蔗糖(a)、還原糖(b)含量的變化規(guī)律Fig.2 Change of sucrose (a) and reducing sugar (b)content during the drying process

2.3 干制過程中可溶性總糖含量、蔗糖占可溶性總糖的百分比的變化規(guī)律

由圖3a可知，熱風(fēng)干制和自然曬制條件下杏果中可溶性總糖含量都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。其中，在干制前期，熱風(fēng)干制45 ℃條件下杏果中可溶性總糖含量上升幅度大于其他干制條件，且熱風(fēng)干制條件下可溶性總糖積累時期發(fā)生在干制中期，自然曬制發(fā)生在整個干制期間，這說明熱風(fēng)溫度處理能有效地積累果實中可溶性總糖，縮短了可溶性總糖到達(dá)最大值的時間。在干制后期，可溶性總糖含量都稍有降低，這可能由于干制時間過長溫度過高焦糖化反應(yīng)造成的糖分損失。

由圖3b可知，在干制前15 h熱風(fēng)干制50 ℃條件下蔗糖占可溶性總糖的比例快速降低之后緩慢增加，其他條件下都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，就熱風(fēng)干制而言，干制溫度越高，蔗糖占可溶性總糖的比例越??；干制結(jié)束時，按果實中蔗糖占可溶性總糖的比例大小排序為：熱風(fēng)干制40 ℃>熱風(fēng)干制45 ℃>熱風(fēng)干制50 ℃，究其原因為，干制溫度越高，蔗糖水解越嚴(yán)重，同時還原糖、非還原糖和多糖類的降解致使總糖含量降低。

圖3 干制過程中可溶性總糖含量(a)、蔗糖占可溶性總糖的百分比(b)的變化規(guī)律Fig.3 Change of soluble total soluble sugar content (a) and percentage of sucrose in total soluble sugar (b) during the drying process

2.4 干制過程中可溶性果膠和原果膠含量的變化規(guī)律

由圖4a可知，不同干制條件下杏果中可溶性果膠含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，鮮杏果中可溶性果膠含量為0.40%，經(jīng)熱風(fēng)40、45、50 ℃干制和自然曬制后果實中可溶性果膠含量最高分別可達(dá)0.82%、0.84%、0.75%、0.68%，在干制后期果實中可溶性果膠隨干制時間延長又被降解成小分子物質(zhì)[22]，其降低幅度分別為：25.61%、17.86%、38.67%、19.12%，干制結(jié)束時，果實中可溶性果膠含量分別為0.61%、0.69%、0.46%、0.55%。

由圖4b可知，杏果中原果膠含量呈下降趨勢，鮮杏果中原果膠含量為1.02%，干制結(jié)束時，熱風(fēng)40、45、50 ℃干制和自然曬制后果實中原果膠含量分別0.49%、0.49%、0.38%、0.55%，且熱風(fēng)干制50 ℃條件下原果膠降解最大。因此，認(rèn)為干制過程中存在著原果膠向可溶性果膠轉(zhuǎn)化及可溶性果膠的降解現(xiàn)象，溫度對轉(zhuǎn)化及降解有一定的影響。

圖4 干制過程中可溶性果膠含量(a)、原果膠含量(b)的變化規(guī)律Fig.4 Change of soluble pectin content (a) and proto pectin content (b) during the drying process

2.5 干制過程中粗纖維含量的變化規(guī)律

由圖5可知，不同干制條件下杏果中粗纖維含量呈下降趨勢，鮮杏果中粗纖維含量為5.43%，干制結(jié)束時，熱風(fēng)40、45、50 ℃干制和自然曬制后果實中粗纖維含量分別2.25%、2.59%、2.80%、2.78%，由此說明，干制過程中粗纖維不斷降解成其他糖類及小分子物質(zhì)，并促使了果實后熟軟化[23]。

圖5 干制過程中粗纖維含量的變化規(guī)律Fig.5 Change of crude fiber content during the drying process

2.6 相關(guān)性分析

由表2可知，隨著干制溫度升高(自然曬制、熱風(fēng)干制)，果糖與蔗糖的相關(guān)性由極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.883)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(R=-0.191)；葡萄糖與蔗糖的相關(guān)性由極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.737)變?yōu)檎嚓P(guān)(R=0.640)；還原糖與蔗糖的相關(guān)性由極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.851)變?yōu)闃O顯著正相關(guān)(R=0.912)；結(jié)合糖類變化趨勢可知，干制前期和干制較低溫度下消耗的果糖、葡萄糖等還原糖類被有效地轉(zhuǎn)化為蔗糖，隨著干制時間延長，蔗糖又在熱作用下分解成單糖類物質(zhì)，這是熱風(fēng)干制50 ℃下葡萄糖與蔗糖、還原糖與蔗糖呈顯著正相關(guān)的原因。隨著干制溫度升高(自然曬制、熱風(fēng)干制)，可溶性果膠與蔗糖的相關(guān)性由顯著正相關(guān)(R=0.529)變?yōu)轱@著負(fù)相關(guān)(R=-0.603)，原果膠和粗纖維分別與蔗糖的相關(guān)性由顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.794，R=-0.899)變?yōu)轱@著正相關(guān)(R=0.711，R=0.714)，且原果膠和粗纖維分別與果糖和葡萄糖呈正相關(guān)，說明干制溫度與果膠、纖維素等細(xì)胞壁組分有密切聯(lián)系，干制條件下果膠等大分子能夠轉(zhuǎn)化成小分子糖類。

表2 不同干制條件下杏中糖含量相關(guān)性分析

說明：**在0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；* 在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

3 討論

新疆具備太陽輻射量多，光熱資源充足等良好的自然干制條件，一直是全國杏干的主要產(chǎn)區(qū)，因此杏干的品質(zhì)控制也是杏產(chǎn)業(yè)中急需解決的關(guān)鍵問題。果實糖含量、組分及口感等品質(zhì)變化不僅與果實品種和自身生長發(fā)育特性有關(guān)，還與加工方式和條件密切相關(guān)。陳美霞等[24]研究認(rèn)為杏果中蔗糖含量隨果實生長發(fā)育升高，果糖和葡萄糖含量變化不大。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，杏果中葡萄糖含量高于果糖含量，干制過程中果糖、葡萄糖及還原糖含量降低，且熱風(fēng)干制溫度越高，還原糖降解幅度越大。干制過程中除熱風(fēng)干制50 ℃條件下蔗糖含量降低外，其他條件下蔗糖呈先升高后降低的趨勢，這是熱作用和酶作用共同作用的結(jié)果。狄建兵等[25]利用熱風(fēng)、微波和遠(yuǎn)紅外3種方式處理紅棗，發(fā)現(xiàn)熱處理能夠有效地使棗果實轉(zhuǎn)紅，且色澤和品質(zhì)都好于自然轉(zhuǎn)紅。任雷等[26]認(rèn)為溫度處理能夠有效地提高甜瓜中蔗糖合成類酶活性，并促進(jìn)蔗糖和可溶性總糖積累。這些結(jié)果與本研究一致，本研究中不同干制條件下杏果可溶性總糖含量都呈先升高后降低的趨勢，但隨著干制時間過長，可溶性總糖含量又被分解消耗。因此認(rèn)為，熱風(fēng)干制過程中果實仍會發(fā)生一系列生理生化變化并對果實后熟和糖分積累有一定影響。NING等[27]研究表明鴨梨在成熟期間果實中可溶性果膠增加，原果膠減少，硬度下降。這些結(jié)果與本研究一致，由此說明干制溫度同樣能夠使果實中果膠和粗纖維水解成其他小分子物質(zhì)，達(dá)到果實軟化的目的。

4 結(jié)論

(1) 杏果中葡萄糖含量高于果糖含量，干制過程中果糖、葡萄糖及還原糖含量降低，且熱風(fēng)干制溫度越高，還原糖降解幅度越大。

(2) 熱風(fēng)溫度處理有利于杏果中蔗糖和可溶性總糖在干制初期的積累，能縮短杏果中蔗糖和可溶性總糖積累到最大值的時間。

(3) 隨著干制溫度升高，蔗糖與果糖、葡萄糖、還原糖的相關(guān)性由極顯著負(fù)相關(guān)水平逐漸向正相關(guān)水平轉(zhuǎn)化，說明熱作用下蔗糖又降解成果糖和葡萄糖等還原糖類物質(zhì)。

(4) 干制過程中可溶性果膠含量增加，原果膠和粗纖維含量降低，說明在干制過程中杏果存在后熟軟化的現(xiàn)象。因此，通過控制干制條件在一定范圍內(nèi)能夠調(diào)控杏果中糖的組分和含量，改善杏干的品質(zhì)。

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Effect of drying conditions on sugar content change in apricot

LI Qiong1, CHEN Kai1, XU Ming-qiang2, HONG Jing-yang1, ZHANG Tao1,SONG Chang-le1,LI Huan-rong1*

1(College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)2(Farm Product Storage and processing Institute, Xinjiang Academy of agricultural sciences, Urumqi 830091, China)

The XinjiangSaimaitiapricot were used as material, and the dynamic changes of sugar contents during natural drying and hot air drying process were analyzed including fructose, glucose , sucrose, reducing sugar, total soluble sugar , pectin and crude fiber. The results showed that the glucose is more than fructose in apricot. With the processing, the contents of fructose, glucose and reducing sugar were decreased; the higher the drying temperature, the more degraded reducing sugar. The hot air temperature improved sucrose and total soluble sugar accumulation in apricot during early stage of drying. The correlations between sucrose and fructose, glucose, reducing sugar was gradually transformed from the extremely significant negative correlation to the positive correlation. This indicate that with the rising of temperature, sucrose can be degraded to reducing sugar such as fructose and glucose. The soluble pectin content increased, but raw pectin and crude fiber content decreased during drying. It showed that the ripening and softening phenomenon were existed in apricot during drying process. Therefore, by controlling dry conditions, the composition and content of apricot fruit sugar can be controlled at to a certain degree and the quality of dried apricots has improved.

apricot; hot air drying; glucose; sucrose; pectin; crude fiber

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201705030

碩士研究生(李煥榮教授為通訊作者，E-mail:lhrgjw@sina.com)

2016-09-26，改回日期：2016-10-26